皮带输送机毕业设计参考讲解Word文档格式.docx

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我们将以经济、可靠、维护方便为出发点，对胶带机进行设计计算，并根据计算数据对驱动装置、托辊、滚筒、输送带、拉进装置以及其他辅助装置进行严格选型。

由于带式输送机的结构特点决定了其具有优良性能，主要表现在：

运输能力大，且工作阻力小，耗电量低，约为刮板输送机的1/3到1/5；

由于物料同输送机一起移动，同刮板输送机比较，物料破碎率小；

带式输送机的单机运距可以很长，与刮板输送机比较，在同样运输能力及运距条件下，其所需设备台数少，转载环节少，节省设备和人员，并且维护比较简单。

由于输送带成本高且易损坏，故与其它设备比较，初期投资高。

输送机年工作时间一般取4500-5500小时。

当二班工作和输送剥离物，且输送环节较多，宜取下限；

当三班工作和输送环节少的矿石输送，并有储仓时，取上限为宜。

电动机通过联轴器、减速器带动传动滚筒转动或其他驱动机构，借助于滚筒或其他驱动机构与输送带之间的摩擦力使输送带运动。

带式输送机的驱动方式按驱动装置可分为单点驱动方式和多点驱动方式两种。

通用固定式输送带输送机多采用单点驱动方式，即驱动装置集中的安装在输送机长度的某一个位置处，一般放在机头处。

单点驱动方式按传动滚筒的数目分，可分为单滚筒和双滚筒驱动。

对每个滚筒的驱动又可分为单电动机驱动和多电动机驱动。

因单点驱动方式最常用，凡是没有指明是多点驱动方式的，即为单驱动方式，故一般对单点驱动方式，“单点”两字省略。

单筒、单电动机驱动方式最简单，在考虑驱动方式时应是首选方式。

在大运量、长距离的钢绳芯胶带输送机中往往采用多电动机驱动。

前言ш

第一章带式输送机的应用和传动原理

1.1带式输送机应用范围1

1.2带式输送机摩擦传动原理1

1.2.1挠性体摩擦传动原理1

1.2.2工作弧与静止弧3

1.2.3驱动滚筒的摩擦牵引力5

1.3带式输送机的特点6

1.4带式输送机的结构和形式7

第二章带式输送机的动、静力学设计

2.1设计计算9

2.2输送带宽9

2.3输送带运行速度的选择9

2.4输送带宽度的计算10

2.4.1按输送能力确定带宽10

2.4.2按输送物料块度确定带宽11

2.5.初选输送带12

第三章胶带输送机部件的选择

3.1托辊的作用14

3.2托辊组的种类14

3.3托辊间距的确定17

3.4托辊直径和长度的确定18

3.5托辊阻力系数19

3.6过渡段托辊组的布置19

3.7托辊的计算与选型21

3.7.1线质量运算21

3.7.2辊子带速计算22

3.7.3辊子载荷计算22

3.8线路阻力计算24

3.9输送带张力的计算26

3.10输送带强度验算28

3.11牵引力和电动机功率的计算29

3.12电机数量与配比的选择29

3.13减速器的选型与热容量校核30

3.14制动力矩计算29

第四章拉紧装置

4.1拉紧装置的作用32

4.2张紧装置在使用中应满足的要求32

4.3拉紧装置在过渡工况下的工作特点及应遵循的原则32

4.4拉紧力的计算34

4.5拉紧装置选择34

4.6拉紧装置的适用性分析35

4.7液压车式拉紧装置的优化及设计37

4.8液压元件的选取38

第五章制动力的计算及制动器的选择

5.1制动力的计算42

5.2制动器的选择42

第六章辅助装置

6.1逆止器46

6.2传动滚筒47

6.3改向滚筒47

6.4清扫器48

6.5机架49

6.6中间架及支腿50

6.7拉紧装置架51

6.8头部漏斗51

6.9导料槽52

6.10卸料装置52

6.11辅助和配套设备配置方式54

55

第一章带式输送机的应用及传动原理

1.1皮带输送机的应用范围

带式输送机是化工、煤炭、冶金、建材、电力、轻工、粮食及交通运输等部门广泛使用的运输设备。

输送堆积密度为500～2500kg/m3的各种散装物料和成件物品，使用环境温度为-20～40℃。

带式输送机可沿水平或倾斜线路运行，使用平面输送带沿倾斜工作时，不同物料的最大运输倾角可参阅表4-1[5]。

同一类物料的湿度和块度组成对最大运输倾角有影响。

运送物料最大倾角不能大于20°

，运送散装物料倾角为最大倾角的80％。

带式输送机的运输能力大、运行阻力小、运行平稳、运途中对物料的破碎性小、连续运行、容易实现自动控制，因此被广泛应用在国民经济各个部门。

矿井的井上、下带式输送机使用越来越多。

由于输送带易损坏，不易运送坚硬有棱角的物料。

1.2带式输送机摩擦传动原理

1.2.1挠性体摩擦传动原理

输送带是挠性牵引件，滚筒驱动的带式输送机依靠输送带与滚筒间的摩擦传递牵引力。

滚筒驱动所能传递的最大牵引力，按挠性体在圆弧上的摩擦的理论，其欧拉公式计算。

欧拉公式是在假定挠性牵引构件不可拉伸，没有弯曲阻力，没有质量和厚度且它与圆弧面间的摩擦系数不变的理想条件下导出的。

如图1.1

图1.1输送带传动

当驱动滚筒顺时针等速转动时，输送带在相遇点上的张力为Sy，分离点的张力Sl,围包角为

，其对应的输送带弧长为围包弧，输送带与滚筒间的摩擦系数为

。

在平衡条件下，相遇点张力Sy与分离点张力St的关系。

由分析得到：

在围包弧内任取一微量弧长cd,它所对应的围包角为

，在这段长度上的输送带受到的力有：

c端的张力S,d端张力S＋dS，滚筒的反力dN,滚筒的摩擦力dF。

如图1.1所示的坐标系，在极限平衡条件下，即dF达最大值时，可得下式

dN=Ssin

+（S+dS）sin

式（1.1）

（S+dS）cos

=Scos

+Df式（1.2）

由于的dθ很小，可以近似认为sin

≈

;

cos

≈1。

摩擦力dF的最大值为

dN，代入上式得：

式（1.3）

式（1.4）

略去式（1.3）中的二次微量项dS

，将它带入式（1.4）得

式（1.5）

两边积分得：

式（1.6）

即

式（1.7）

式中Symax——输送带在相遇点上的最大张力。

得式Symax=Steua为欧拉公式。

当输送带在相遇点上的实际张力超过式（1.6）的最大值时，滚筒将在输送带接触面上打滑。

因此，挠形体摩擦传动的工作条件是

1.2.2工作弧与静止弧

欧拉公式所表示的是摩擦力达到极限时，相遇点和分离点的张力关系。

按此式给出挠性牵引构件在驱动滚筒上的张力线如图1.2的acb线。

图1.2挠性件张力线

在实际运行中，带式输送机如相遇点上的实际张力Sy′<

Symax时，研究表明，这时输送带的张力将沿a′cb线变化，即在围包角λ的范围内，输送带的张力按欧拉公式变化Sy′=SLeμλ在围包角γ的范围内，输送带的张力没有变化。

λ角与γ角之和等于实际的围包角α，即

λ+γ=α式（1.8）

λ角所对应的围包弧称为利用弧；

γ角所对应的围包弧称为静止弧。

相应的λ角为利用角，λ角为静止角。

由于在利用弧内输送带的张力随包角变化，而输送带是弹性体，所受的张力大时，其弹性伸长大；

张力小时，弹性伸长小；

因此，输送带随滚筒由相遇点向分离点运行中，随张力逐渐减小，伸长量也逐渐减小。

见图1.3所示。

图1.3输送带张力图

这样，输送带张力小的部位相张力大的方向收缩或蠕动。

弹性构件摩擦牵引力产生弹性滑动是不可避免的。

利用角的大小，由式S′y=Sleμλ得：

λ=1/μlns′y/sl可以看出，随着相遇点的实际张力的增加，利用角增大。

从式（1.8）知，包围角一定，静止角随利用角的增加而减小。

由于静止弧内的张力无变化，它不传递牵引力。

由此可知，静止弧从传递摩擦牵引力的角度看，有备用的性质，静止弧愈大，驱动装置的备用摩擦力愈大。

相遇点的张力增加到式Symax=Sleμα的Synax时，λ=α,γ=0，全部围包弧的上的摩擦力都被利用。

如驱动滚筒相遇点所需的张力超过Symax值，滚筒上的摩擦力不够，就在输送带接触面上空滑。

为加大Symax值，从式Symax=Sleμα看出，可以采用增加分离点张力Sl，增大摩擦系数μ,或增加围包角α来达到。

1.2.3驱动滚筒的摩擦牵引力

由于输送带在驱动滚筒两端的张力差是驱动滚筒的圆周牵引力

为增大滚筒传递的牵引力，可从三个方面着手：

1）加大输送带的拉尽力。

以增加输送带在驱动滚筒分离点的张力Sl值，这种办法在运转可以采用，设计时不宜采用，因为这使输送带最大张力增大，可能因此需要选用高一级强度的输送带。

2）增加围包角，单滚筒驱动，围包角只能取200～230，双滚筒驱动可达450～480。

3）增加摩擦系数μ。

在驱动滚筒表面包覆摩擦材料，如橡胶或其他材料。

在实际使用中，考虑到摩擦系数和运行阻力的变化，以及启动加速时的动载荷影响，应使摩擦牵引力有一定的余量作为备用。

摩擦系数对所能传递的牵引力有很大影响，影响摩擦系数的因数很多，主要是输送带与滚筒接触面的材料、表面状态以及工作条件。

对于功率大的带式输送机，还要考虑比压、输送带覆盖胶和滚筒包覆层的硬度、滑动速度、接触面温度。

在一般情况下，摩擦系数可按表1.1查取

表1.1摩擦系数

输送带

滚筒

橡胶输送带

塑料输送带

无衬光面滚筒

干燥

0.25

0.17

潮湿

0.20

0.15

有泥水

0.10

胶面滚筒

0.40

0.3

0.35

人字沟槽

0.4～0.5

0.30～0.35

1.3带式输送机的特点

（1）QD80轻型固定式带输送机QD80轻型固定式带输送机与TDⅡ型相比，其带较薄、载荷也较轻，运距一般不超过100m，电机容量不超过22kw。

（2）U形带式输送机它又称为槽形带式输送机，其明显特点是将普通带式输送机的槽形托辊角由

提高到

使输送带成U形。

这样一来输送带与物料间产生挤压，导致物料对胶带的摩擦力增大，从而输送机的运输倾角可达25°

（3）管形带式输送机U形带式输送带进一步的成槽，最后形成一个圆管状，即为管形带式输送机，因为输送带被卷成一个圆管，故可以实现闭密输送物料，可明显减轻粉状物料对环境的污染，并且可以实现弯曲运行。

（4）气垫式带输送机其输送带不是运行在托辊上的，而是在